一種智能翻斗流量計系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型專利涉及液體計量技術領域，尤其適用于需要將計量數據進行儲存和遠距離傳送并進行流量自動調節(jié)的場合。
【背景技術】
[0002]翻斗流量計具有體積小，流程簡單，方便管理，投資少，可實現在線連續(xù)計量的優(yōu)點。目前，翻斗流量計正在一步步取代傳統(tǒng)的玻璃管量油計成為油田單井量油的主要測量工具。但現有流量計由于數據存儲能力非常有限，沒有作為數據存儲的大容量U盤和GPRS無線遠傳模塊，不能實現數據的無線遠傳和數據長期備份，更不能進行多個流量計數據匯總，這樣就不能對流量進行實時調節(jié)。所以工作人員必須在規(guī)定時間內將數據進行人工抄寫并人工調節(jié)流量，這大大增加了工作人員的工作量。
[0003]分散的多井采出流量是油田開發(fā)的基礎數據，是地質分析、開發(fā)方案設計的重要依據。因此分散多井計量技術的準確性、可靠性已成為重點關注的問題。在石油開采的過程中，如果油井分布過于稀疏，采出流量數據的實時獲得問題就更為突出，如果不能將油井的產量進行實時分析和處理，就不能快速對各個油井產量進行調節(jié)，最終可能導致決策滯后甚至是決策失效，因此設計了智能翻斗流量計系統(tǒng)。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是利用量斗翻轉來計量流量，并將流量信息進行存儲和遠距離傳送，并由上位機實現超限報警和控制液體流量，解決了不能及時獲得遠處流量數據和對流量進行實時控制的問題。
[0005]本實用新型的目的是以如下方式實現的:一種智能翻斗流量計系統(tǒng)，其特征在于整個系統(tǒng)由翻轉量斗、單片機、IXD320240液晶顯示模塊、PCF8563時鐘芯片、8G Lenovo大容量U盤、繼電器、上位機、鍵盤輸入、干簧管和宏電HD7710GPRS收發(fā)模塊組成。該系統(tǒng)利用量斗的翻轉由單片機對流量進行實時準確計量，將計量數據儲顯示在LCD320240顯示屏上并存儲于8G Lenovo大容量U盤，并利用宏電HD7710GPRS模塊實現數據的無線遠距離傳輸，最后由接收端的上位機將多個流量計的信息進行匯總并分析，利用鍵盤設置限值實現超限報警，進而由繼電器進行流量控制，實現超限報警和自動調節(jié)流量。
[0006]本實用新型的有益效果是:該系統(tǒng)由單片機根據翻轉量斗在一定時間內所翻轉的斗數計算出液體流量數據后，可將所測得流量數據實時顯示在LCD320240液晶屏上，同時通過單片機將數據存儲于8GLen0V0大容量U盤，并且利用宏電HD7710GPRS模塊實現數據的無線遠距離傳送，工作人員可以快速從上位機得到遠方流量的數據，并進行流量自動調節(jié)。另外，本實用新型專利結構設計巧妙，構思新穎獨特，適宜推廣應用。
【附圖說明】
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[0007]圖1是本實用新型結構框圖。
[0008]圖2是本實用新型中翻斗翻轉原理圖。
[0009]圖3是本實用新型中單片機接口電路圖。
[0010]圖4是本實用新型GPRS無線通信電路圖。
[0011]圖5是本實用新型U盤存儲電路圖。
[0012]圖6是本實用新型上位機程序流程圖。
【具體實施方式】
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[0013]參照各圖，智能翻斗流量計系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由翻轉量斗、單片機、IXD320240液晶顯示模塊、PCF8563時鐘芯片、存儲芯片、繼電器、超限報警裝置、上位機、鍵盤輸入、干簧管和GPRS模塊組成。
[0014]如圖2翻斗翻轉原理圖，量斗部分有兩個一體化的翻轉量斗，空斗的扭矩M1SM I=G1L,當斗內液體產生的重力為62時，其扭矩M2SM2 = G2L,當M2^ M JM。，計量翻斗將自行翻轉。即G2I多GiL+M。，式中Mtl--摩擦力矩。
[0015]如圖3單片機接口電路圖，該系統(tǒng)單片機采用STC12C5A60S2增強型51單片機，具有低功耗，高穩(wěn)定性的特點，除單片機所需最小系統(tǒng)連接引腳外，其中P1.0-P1.7為顯示屏顯示數據引腳；P2.2-P2.4分別連接液晶屏的BUSY、CSl、RST引腳；P2.5連液晶屏的RS引腳；P3.0-P3.1連接MCU_serial串口通信芯片RXD與TXD引腳；P0.0-P0.7控制U盤存儲芯片數據輸入。翻斗流量計顯示屏采用LCD320240液晶顯示器，顯示流量和系統(tǒng)運行時間，該顯示屏是圖形點陣型液晶顯示模塊，能夠顯示漢字和圖片等，尺寸較大，易于觀察數據，具有非常友好的人機界面，更加有利于工作人員的操作。具有功能較強的I/O緩沖器，主要表現在MPU在訪問時，不需判斷繁忙，隨時準備接收MPU的訪問并在內部時序下及時地把MPU發(fā)來的指令、數據傳輸就位。所需要顯示的數據通過與單片機P0.0-P0.7引腳控制。
[0016]圖4為GPRS通信電路圖，該電路的核心芯片是MAX232通信芯片，該芯片使用+5V電源供電，Cl+與Cl-之間接入0.1 μ F的電容，C2+與C2-之間也接0.1 μ F的電容，V+經0.1 μ F電容接到VCC, Τ2與R2連接GPRS, Τ2ΙΝ端口與R20UT與MCU_Serial相連，單片機計算得出流量信息，GPRS通信電路用UTRT串口通信模式，將數據進行遠距離無線傳送。
[0017]圖5為U盤儲存電路圖，該電路實現根據單片機計算的翻斗流量信息進行實時存儲的功能。其中U盤存儲芯片采用CH375，VD+與VD-與USB數據接口相接，WR寫選通輸入接單片機P3.6引腳，RD讀選通輸入接單片機P3.7引腳。
[0018]如圖6上位機程序流程圖，該系統(tǒng)在工作時，上位機將接收來的數據進行匯總分析，判斷液體流量是否超過限值，如果不超過限值就繼續(xù)接收數據，或者修改限值，如果超過限值則控制繼電器動作，調整液體流量，流量低于限值時再關掉繼電器。
[0019]使用時，用量斗盛接液體，當液體達到一定的重量以后，則自動翻轉，下一量斗重新盛接液體。當翻斗翻轉時，這一斗液體的質量是相等的，這樣根據液體的密度便可以算出一斗液體的體積。翻斗每翻轉一次，干簧管將電信號傳遞給單片機，單片機根據一定時間內翻斗翻轉的次數，計算出在這一時間段內，液體的總體積進而算出液體的流量。之后通過IXD320240液晶顯示器進行顯示，并將這些數據儲存在U盤存儲芯片中，與此同時，GPRS通信電路根據單片機提供的流量信息進行無線遠距離傳輸。該流量計內部設有數據存儲的大容量U盤，可實現數據的長時間的存儲備份，便于信息累積，同時，該流量計采用PCF8563時鐘芯片，是具有極低功耗的多功能時鐘日歷芯片，精度極高為數據的準確性和連續(xù)性提供了可靠保證。針對傳統(tǒng)的流量計的局限，這里利用HD7710無線GPRS模塊進行數據遠傳，接收端上位機對接收的數據進行匯總，如果達到限制能夠自動報警，限制值可通過鍵盤進行修改，最后通過控制繼電器實現對流量的控制，大大減少了工作人員的工作量，提高了工作效率。
[0020]但是，上述的【具體實施方式】只是示例性的，是為了更好的使本領域技術人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制；只要是根據本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
【主權項】
1.一種智能翻斗流量計系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)由翻轉量斗、單片機、LCD320240液晶顯示模塊、PCF8563時鐘芯片、8G Lenovo大容量U盤、繼電器、上位機、鍵盤輸入、干簧管和HD7710GPRS芯片組成；干簧管安裝在翻轉量斗處用來檢測量斗的翻轉，并與單片機相連，同時單片機還與8G Lenovo大容量U盤、IXD320240液晶顯示模塊、PCF8563時鐘芯片相連，此外單片機還與HD7710GPRS發(fā)射端相連用來向遠方傳遞數據；遠方的上位機與HD771GPRS接收端和繼電器相連，實現接收數據和對流量的控制。
2.根據權利要求1所述的智能翻斗流量計系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)利用量斗的翻轉由單片機對流量進行實時準確計量，將多個流量計數據儲存儲于8G Lenovo大容量U盤，并利用HD7710GPRS接收發(fā)射芯片實現數據的無線遠距離傳輸，最后由接收端的上位機將多個流量計的信息進行匯總，并結合前一時間的流量做出分析，利用鍵盤設置限值實現超限報警，進而由繼電器進行全局流量控制。
【專利摘要】本實用新型專利公開了一種智能翻斗流量計系統(tǒng)，該系統(tǒng)針對分散的單井采出液量進行計量。該系統(tǒng)由翻轉量斗、單片機、LCD320240液晶顯示模塊、PCF8563時鐘芯片、8G Lenovo大容量U盤、繼電器、上位機、鍵盤輸入、干簧管和HD7710GPRS接收發(fā)射芯片組成。該系統(tǒng)利用量斗的翻轉由單片機對流量進行實時準確計量，將計量數據儲存儲于8G Lenovo大容量U盤，并利用HD7710GPRS5接收發(fā)射芯片實現數據的遠距離無線傳輸，最后由接收端的上位機將多個流量計的信息進行匯總，利用鍵盤設置限值實現超限報警，進而由繼電器進行流量控制。
【IPC分類】G05D7-06
【公開號】CN204287983
【申請?zhí)枴緾N201420204572
【發(fā)明人】金明德
【申請人】金明德
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年4月25日